Question

【題目】我國(guó)自主研制的第三代常規(guī)動(dòng)力潛艇具備先進(jìn)的通訊設(shè)備、武器、導(dǎo)航等系統(tǒng)和隱蔽性強(qiáng)，噪聲低、安全可靠等優(yōu)異性能，主要技術(shù)參數(shù)如下表（海水的密度近似為1.0×kg/m，g=10N/kg）。求：

(1)潛艇在水上航行時(shí)受到的浮力是多少？在水下行駛時(shí)排開(kāi)水的體積是多少？

(2)潛艇由水下某位置下潛到最大潛水深度處，潛艇上一個(gè)面積是400cm的觀察口受到海水的壓力增大了4×N，則潛艇原來(lái)位置的深度是多少？

(3)潛艇在水下以最大輸出功率勻速行駛1h，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量是多少？若發(fā)動(dòng)機(jī)以最大輸出功率工作時(shí)螺旋槳推進(jìn)器效率為80％，潛艇以最大航速勻速行駛時(shí)受到水的平均阻力f是多少？

Answer 1

【答案】見(jiàn)解析

【解析】（1）水上排水量為2250t，根據(jù)阿基米德原理知，排開(kāi)水的重即為浮力，故浮力為：

；

水下排水量為3000t，排開(kāi)水的體積為：

；

（2）潛艇上一個(gè)面積是400cm的觀察口受到海水的壓力增大了4×N，增大的壓強(qiáng)為：

最深度處的壓強(qiáng)為：

某位置的壓強(qiáng)為：

該位置的深度為：；

（3）潛艇在水下以最大輸出功率勻速行駛1h，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的能量是：

螺旋槳推進(jìn)器效率為80％，則螺旋槳推進(jìn)器做的功為：

勻速行駛時(shí)，牽引力與水的平均阻力f為一對(duì)平衡力，所以水的平均阻力f為：

。